INTRUSÃO ALCALINA DE MORRO PRETO (GO): GEOLOGIA,
PETROGRAFIA E GEOQUÍMICA
Guillermo Rafael Beltran Navarro¹, Antenor Zanardo², Fabiano Tomazini da Conceição³,
Nélson Angeli4
(1) Departamento de Petrologia e Metalogenia - DPM, UNESP. Av. 24 A, n° 1515, Rio Claro - SP. CEP 13506-900. Endereço
eletrônico: [email protected].
(2) Departamento de Petrologia e Metalogenia - DPM, UNESP. Av. 24 A, n° 1515, Rio Claro - SP. CEP 13506-900. Endereço
eletrônico: [email protected].
(3) Departamento de Planejamento Territorial e Geoprocessamento - DEPLAN, UNESP. Av. 24 A, n° 1515, Rio Claro - SP. CEP
13506-900. Endereço eletrônico: [email protected].
(4) Departamento de Petrologia e Metalogenia - DPM, UNESP. Av. 24 A, n° 1515, Rio Claro - SP. CEP 13506-900. Endereço
eletrônico: [email protected].
Introdução
Materiais e métodos
Geologia local
Caracterização petrográfica das litologias do corpo alcalino de Morro Preto
Carbonatito Silicificado
Silexito Rico em Óxidos e/ou Hidróxidos de Ferro
Lamprófiro Hidrotermalizado e/ou Laterizado
Egirina(?) Sienito Silicificado e Laterizado
Rocha Alcalina Ferruginizada
Basalto Alcalino (?)
Geoquímica das rochas do Morro Preto
Carbonatito Silicificado
Silexito
Lamprófiro Hidrotermalizado ou Laterizado
Basalto Alcalino (?)
Microscopia eletrônica
Conclusões
Agradecimentos
Referências Bibliográficas
RESUMO - A intrusão alcalina de Morro Preto, localizada ao norte da cidade de Piranhas (GO), corresponde a um corpo irregular a
subcircular com aproximados 3,34 km2 alojado em gnaisses atribuídos ao Arco Magmático de Goiás. É constituída principalmente
por carbonatitos e lamprófiros com graus variados de laterização e silicificação, além de silexitos e, em menor expressão, por sienito
ferruginizado e basalto alcalino. Quimicamente mostram baixas concentrações em Cs, K, Na, Rb e altas concentrações em elementos
como TR, Nb, Ba, Th e U. Isto aparenta resultar de processos de laterização/silicificação e da formação de fases minerais raras (ou
neoformação de fases minerais), como fosfatos com alta concentração de TR e Th, oxi-hidróxidos de Fe, Ba, Mn, e oxi e/ou silicofosfatos de ETR, Nb, Ta, dentre outros, e a formação de barita. A presença de rochas carbonatíticas com alto P 2O5 e o
enriquecimento acentuado em TR sugere a possibilidade de mineralizações destes componentes, similar às observadas em outros
complexos alcalinos de Goiás e de Minas Gerais, como Catalão e Araxá. A distribuição de elementos menores, traços e TR mostram
que as rochas são produtos de alteração de rochas ígneas alcalinas como carbonatitos, lamprófiros e basaltos alcalinos, rochas já
enriquecidas em elementos como Th, U, TR (principalmente em ETRL), Nb e Ta. Os teores anormalmente altos são resultado do
processo de enriquecimento supérgeno (processos de intemperismo como silicificação e laterização) e/ou alteração hidrotermal com
baixa temperatura.
Palavras-chave: Morro Preto, rocha alcalina, geoquímica.
ABSTRACT - The alkaline intrusion of Morro Preto, located to the north of Piranhas (GO), is an irregular to subcircular rock body
with about 3,34 km2, hosted in gneisses of the Goiás Magmatic Arc. It is chiefly constituted by carbonatites and lamprophyres with
several degrees of laterization and silicification, as well as silexites and minor contents of ferruginous syenites and alkaline basalts.
Chemically, it shows low concentrations in Cs, K, Na, Rb and high contents of REE, Nb, Ba, Th and U. This is probably due to the
processes of laterization/silicification, and to the new rare mineral phases formed, i.e., phosphates with high concentration in REE
and Th, oxi-hydroxides of Fe, Ba and Mn, and/or siliceous phosphates of REE, Nb, Ta, among others, and barite formation.
Carbonatitic rocks with high P2O5 and expressive enrichment in REE suggests possible mineralization in these components, similar
to other alkaline complexes in Goiás (Catalão) and Minas Gerais (Araxá). The distribution of minor, REE and trace elements show
that these rocks are alteration products of alcaline igneous rocks as carbonatites, lamprophyres and alkaline basalts, once these rocks
are naturally enriched in elements as Th, U, REE (in special LREE), Nb and Ta. The excessively high contents in these rocks results
from supergene enrichment and/or hydrothermal alteration in low temperature.
Keywords: Morro Preto, alkaline rock, geochemistry.
INTRODUÇÃO
A Provincia Alcalina do Sul de Goiás ou
Paranaíba (Figura 1) é composta por corpos
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
ígneos de filiação alcalina e natureza plutônicovulcânica que ocorrem sob a forma de sills,
39
diques, plugs e pipes, além de derrames e
depósitos de lavas piroclásticas (Lacerda Filho
et al., 1999; Moreira et al., 2008), resultantes de
magmatismo ultrapotássico do Cretáceo
(Gibson et al., 1995). Diversos autores relatam
esse magmatismo como uma atividade de
pluma mantélica que formou kamafugitos,
kimberlitos, lamproitos e complexos alcalinoscarbonatíticos que afetou a plataforma
brasileira, do fim do Jurássico ao Terciário
Inferior, e que teve início com os derrames
basálticos da bacia do Paraná (Herz, 1977;
Toyoda et al., 1994; Gibson et al., 1995; Santos
& Clayton, 1995; Amaral et al., 1997;
Thompson et al., 1998; Brod et al., 2000).
As principais ocorrências plutônicas da
Província Alcalina do Sul de Goiás (Morro do
Engenho; Santa Fé; Montes Claros de Goiás;
Córrego dos Bóias; Morro do Macaco; Buriti;
Arenópolis; Amorinópolis; Águas Emendadas;
Santo Antônio da Barra) ocorrem entre as
cidades de Iporá e Rio Verde, distribuídas em
uma área alongada segundo N30W, com
aproximadamente 70 km de largura por 250 km
de comprimento. As manifestações vulcânicas
associadas a esta província ocorrem,
principalmente, nas proximidades de Santo
Antônio
da
Barra,
distribuídas
preferencialmente em uma faixa de direção
NW/SE (Lacerda Filho et al., 1999).
55º
3
BRASIL
4
5
20º
6
16’
Unidades Geotectônicas
2
1 - Bacia do Paraná
2 - Cráton do São Francisco
3 - Cráton Amazônico
4 - Faixa Brasília
7
1
8
22’
Províncias Alcalinas
Brasiliras
9
5 - Provícia Poxoréu
6 - Proíncia Alcalina de Goiás
7 - Província Alto Paranaíba
8 - Província Serra do Mar
9 - Província Ponta Grossa
10 - Província Lages - Anitápolis
11 - Província Piratini
10
28’
11
600 km
58’
52’
46’
Figura 1. Províncias alcalinas da região centro-sul do Brasil (modificado de Ulbrich & Gomes,
1981).
Estas manifestações magmáticas alcalinas
estão associadas ao tectonismo cretácico, tendo
sua última fase ocorrida concominantemente
com a deposição da porção superior do Grupo
Bauru – Formação Marília (Souza Jr. et al.,
1983). A Província Alcalina de Goiás (Lacerda
Filho et al., 1999; Moreira et al., 2008) é
subdividida em duas unidades: i) Suíte
Vulcânica de Santo Antônio da Barra e/ou
Formação Santo Antônio da Barra e ii) Suíte
40
Plutônica de Iporá e/ou Complexo Alcalino
Iporá.
A Suíte Santo Antônio da Barra compreende
uma sequência de derrames e brechas,
compostas por leucititos, olivina leucititos,
melanefelinitos, álcali basanitos, tefritos,
lamprófiros, traquitos, nefelinitos, teralitos,
brechas
carbonáticas,
condutos
de
fourchiquitos, kamafungitos, melanonchiquitos
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
e fonolitos (Rezende et al., 1999; Moreira et al.,
2008).
A Suíte Plutônica de Iporá (anteriormente
denominada de Grupo Iporá por Guimarães et
al., 1968) engloba uma série de corpos
intrusivos de filiação alcalina e natureza
plutono-vulcânica de idade cretácea. Estes
corpos são caracterizados pela natureza
plutônica de pequenas dimensões, compostos
por
rochas
duníticas,
peridotíticas,
piroxeníticas,
serpentinitos,
gabros,
sienogranitos, nefelina sienitos, silexitos,
carbonatitos, kimberlitos e lamprófiros. Dentre
os principais corpos destacam-se os corpos de
Santa Fé, Morro dos Macacos (Iporá), Morro
do Engenho, Montes Claros de Goiás, Rio dos
Bois, Arenópolis e Buriti (Lacerda Filho et al.,
1999; Moreira et al., 2008).
Segundo Danni et al. (1992) esses conjuntos
de corpos alcalinos são derivados de magma
picrítico alcalino, resultante do fracionamento
de olivina, clinopiroxênio e plagioclásio em
câmaras subvulcânicas rasas (Cerqueira &
Danni, 1994). Para Pena & Figueiredo (1972) o
magmatismo mais ultrabásico é mais antigo,
sugerindo um magmatismo sequênciado, com
características cada vez mais ácidas. Cerqueira
& Danni (1994) confirmam a cristalização
fracionada, e concluem que as rochas
subvulcânicas (microsienitos e traquitos)
representam pulsos magmáticos tardios, nos
quais os traquitos parecem derivar da
contaminação de magmatismo mais saturado.
Na região de Piranhas ocorrem três intrusões
alcalinas pertencentes a Suíte Plutônica de
Iporá, alojadas no Arco magmático de Goiás,
entre elas a ocorrência de Morro Preto,
localizada próximo a confluência entre os rios
Piranhas e Caiapó (Figura 2). Este trabalho
apresenta dados petrográficos e geoquímicos da
ocorrência alcalina de Morro Preto. O Morro
Preto corresponde a uma pequena intrusão
subcircular com cerca de 3,34 km2 de área,
alojada nos gnaisses pertencentes ao Arco
Magmático de Goiás. Esta é constituída
dominantemente por blocos de rochas de
granulação fina, com graus variados de
alteração e fortemente silicificadas e
laterizadas, de cor variada (são rochas de cor
branca, branca rosada, branca acinzentada,
avermelhada e cinzenta).
LEGENDA
51 49’
o
16o 02’
Rio
Morro
Preto
Ca
CENOZÓICO
FORMAÇÕES SUPERFICIAIS
Depósitos aluvionares arenosos a argilo-arenosos, localmente com níveis de
cascalhos; depósitos de sedimentos silti-argilosos a arenosos, inconsolidados,
com níveis conglomeráticos e; latossolos vermelho-amarronzados, constituindo
perfis maturos e imaturos com níveis de cascalhos.
MESOZÓICO
PROVÍNCIA ALCALINA DE GOIÁS
Suíte Plutônica de Iporá: dunito, peridotito, piroxenito, serpentinito, gabro,
sienogabro, nefelina sienito, kimberlito, carbonatio e lamprófiro.
iap
ó
PALEOZÓICO
GRUPO PARANÁ
Formação Furnas: arenito feldspático, micáceo, médio a grosso, esbranquiçado a
creme e conglomerado basal com matriz arenosa; no topo, arenito fino com
intercalações síltico-argilosas e estratificações cruzadas plano-paralelas.
Ri o
NEOPROTEROZÓICO
ARCO MAGMÁTICO DE GOIÁS
Granitos pós-tectônicos: Suíte Serra Negra: alcali-feldspato granito, hornblendabiotita monzogranito porfirítico, sienogranito, quartzo monzodiorito granodiorito e
quartzo diorito (Granitos Serra do Impertinente, Iporá, Novo Brasil, Serra Negra,
Fazenda Nova, Córrego do Ouro, Israelândia, Serra do Iran).
Granitos sin- a tardi-tectônicos: Suíte Rio Caiapó: granito calcialcalino,
granodiorito, quartzo monzodiorito e quartzo diorito (Granitos Serra do tatu,
Macacos, Rio Caiapó, Serra Verde e Itapirapuã). Suíte Intrusiva Santa Teresa:
biotita granito, álcali granito e tonalito (granitos São José do Alegre e Faina).
s
ha
an
P ir
SEQÜÊNCIAS METAVULCANOSSEDIMENATRES
Arenópolis-Piranhas: metabasalto, anfibolito, metaperidotito, metapiroxenito,
talco xisto, actinolita xisto e serpentinito; metadacito e metarriolito; e mica xisto
pelítico, metachert e lentes de mármore.
GRANITOS SIN-TECTÔNICOS
Ortognaisses do Oeste de Goiás: biotita gnaisses, de composição granítica a
tonalítica, cor cinza a rósea e granulação média a grossa.
CONVENÇÕES
Rodovias
Drenagens (Rios)
o
15
Falhas
Piranhas
Goiânia
51 49’
o
50
o
Área de Estudo
Contato Geológico
0 km
10 km
escala
Figura 2. Mapa Geológico simplificado da região de Piranhas (modificado de Lacerda Filho et al.,
1999).
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
41
MATERIAIS E MÉTODOS
As análises petrográficas consistiram na
observação macroscópica das amostras com
auxílio de lupa de mão de 20 vezes e análise
microscópica de luz transmitida (30 seções
delgadas), realizada em microscópio monocular
de marca Leitz (Wetzlar SM-Lux Pol).
Foram selecionadas 21 amostras do Morro
Preto para estudos litogeoquímicos de
elementos maiores, traços e Terras Raras. Cinco
amostras correspondem a litotipos interpretados
como
carbonatito
silicificado,
nove
correspondem a silexitos, seis a lamprófiros
hidroteralizados e outra a basalto alcalino. As
análises químicas (rocha total) foram realizadas
pelo
Laboratório
Acme
(Analytical
Laboratories LTD, Vancouver, Canadá),
utilizando os métodos 4A (ICP-ES) e 4B (ICPMS), seguindo a rotina convencional de
britagem e moagem realizadas no Laboratório
de Preparação de Amostras do Departamento de
Petrologia do IGCE/UNESP. Os elementos
maiores (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO,
MgO, CaO, Na2O, K2O e P2O5) foram obtidos
por Espectrômetro de Emissão em Plasma
Indutivamente Acoplado (ICP-ES), após fusão
utilizando metaborato/tetraborado de lítio e
digestão em ácido nítrico diluído, sendo a perda
ao fogo (LOI) determinada pela diferença de
peso da amostra antes e depois do aquecimento
a 1.000ºC por quatro horas. Os elementostraços (Cs, Rb, Ba, Th, U, Nb, Ta, Sr, Zr, Hf,
Y) e Terras Raras (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd,
Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, LU) foram analisados
no Espectrômetro de Massa em Plasma
Indutivamente Acoplado (ICP-MS), após fusão
utilizando metaborato/tetraborado de lítio e
digestão em ácido nítrico, sendo que para os
metais preciosos e base (Cd, Cu, Mo, Ni, Pb,
Tl, Zn) a digestão foi por água régia. O
tratamento dos dados geoquímicos e a
construção de diagramas foram realizados com
emprego do programa MINPET versão 2.02
(Richard, 1995). Os resultados das análises são
apresentados na Tabela 1.
Algumas seções delgadas foram usadas para
obtenção de imagens através de microscopia
eletrônica de varredura (MEV) e avaliação da
composição mineralógicas através de análise
semiquantitativa
(EDS),
utilizando
o
microscópio Field Emissiom Gun JSM 6330 F
do
Laboratório
de
Nanociências
e
Nanotecnologia “Cesar Lattes” do Laboratório
Nacional de Luz Sincrotron (LNLS), Campinas,
São Paulo.
Tabela 1. Análises químicas representativas da intrusão alcalina de Morro Preto.
MPMPMPMPMPMPMPa
a
a
a
a
b
b
b
Amostra MP-0
61A
184
185 194A MP-1
54
59
105b
SiO2
65,29
2,87
60,26 55,52 23,97 91,26 78,03 78,51 84,3
TiO2
0,01
0,04
0,01
0,02
0,04
0,04
0,02
0,04
0,01
Al2O3
0,11
0,63
0,32
0,12
0,1
0,15
0,47
1,47
0,38
Fe2O3T
6,18
7,62
8,32
5,0
3,77
6,05 15,18 14,21 10,47
MnO
0,7
0,16
1,25
0,53
0,4
0,81
1,49
1,31
1,02
MgO
0,05
0,13
0,04
0,06
0,02
0,04
0,14
0,12
0,13
CaO
13,97
49,53
14,3 19,91 39,03 0,15
0,3
0,15
0,07
NA2O
0,22
0,26
0,07
0,19
0,41
0,01
*
*
0,01
K2O
0,01
0,07
0,03
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
P2O5
11,07
34,72 11,71 16,13 29,84 0,38
0,53
0,43
0,68
LOI
1,4
2,9
3,1
1,2
1,4
0,7
3,1
3,1
2,4
TOTAL 98,91
98,96 99,47 98,63 99,03 99,53 99,27 99,35 99,31
Sc
12
1
9
9
4
7
10
10
13
V
44
74
35
27
24
17
11
9
13
Cr
13,68
27,37
*
13,68
*
13,68
*
27,37 20,53
Co
11,5
5,3
8,8
7,2
6,1
6,4
10,1
15,7
6,4
Ni
10,5
5,3
15,9
3,8
4,1
8,5
7,5
9,3
8,5
Cu
3,2
1,6
6,3
3,5
3,4
4
5,2
4,6
3,5
Zn
66
147
91
40
135
33
290
277
158
42
MP113Ab
91,81
0,02
0,07
4,19
0,89
0,02
0,26
*
0,01
0,3
2,3
99,84
5
22
*
6,8
27,4
8,6
55
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
Rb
0,4
1,8
0,2
0,3
0,2
0,4
0,5
0,2
0,5
*
Cs
0,1
*
*
0,1
0,2
0,1
*
*
0,1
*
Sr
6224,6 6116,9 1675 8547,4 5455,2 289,5 249,3 323,4 316,2 63,2
Ba
1255
561
1432 1134 1382 1347 2870 2289 2615 1493
Y
139,8
117,7
60,5 176,2 115,8 78,9
79,5
69,1
88,8
5,9
Zr
110,5
147,2
28
68,5
41,9
22,4
62,6
44,9
27,6
19,9
Hf
0,4
0,9
0,6
0,3
0,6
0,1
1,6
1,2
0,3
0,2
Nb
155,7
84,6
19,3 218,3 29,8
7,8
11,3
18,8 139,3 58,8
Ta
21,3
22,5
0,5
22,5
0,8
0,3
0,4
1,1
1,5
9,5
Pb
20,8
47,4
11,5
30,8
41,1
22
14,3
11,7
71,3
4,1
Th
10,8
9,4
6,8
12
11,2
11,4
30,1
28
16,8
0,5
U
19,2
147,8
8,3
16
10,3
1,6
7,5
7,5
4
7,4
Ga
1,6
1,3
1,4
1,7
1,6
2,2
0,6
1,6
2,9
0,8
La
242
213,8 112,4 243,4 142 454,6 732,4
757 678,4 73,7
Ce
583,7
503,9 288,6 588,7 316,1 1115,5 1381,8 1479,5 1272,2 162,8
Pr
66,38
60,97 34,71 67,65 35,85 135,99 150,29 152,64 129,95 17,79
Nd
285
243,7 143,1 284,9 145,8 582,9 535,7 535,7 453,3 67,5
Sm
49,58
41,19
27,5 49,11 26,13 91,36 74,7 72,46 58,33 8,79
Eu
14,94
11,21
8,06
15,7
7,8
25,98 19,42 18,81 15,69 2,07
Gd
40,78
29,06 22,26 46,14 20,91 65,49 48,95 47,3 42,18 4,48
Tb
5,64
3,65
2,98
7,21
3,3
6,99
5,85
5,9
4,95
0,43
Dy
27,59
17,27
14
38,46
19
25,72 22,97 23,12 21,69 1,99
Ho
5,02
3,54
2,4
7,04
4,4
2,99
3,09
3,13
3,42
0,23
Er
12,6
10,74
5,74 16,52 12,63 5,56
6,78
7,06
7,91
0,62
Tm
1,69
1,5
0,82
1,94
2,1
0,67
0,87
0,75
0,89
0,08
Yb
8,45
8,6
4,8
9,62
12,6
3,52
4,18
3,51
4,49
0,58
Lu
0,97
1,15
0,66
1,11
1,85
0,39
0,43
0,4
0,48
0,08
a – carbonatito silicificado, b – silexito, c – lamprófito laterizado ou hidrotermalizado, d –
basalto alcalino. * valores abaixo do limite de detecção.
Tabela 1. (continuação).
Amostr MPMP –
b
a
115
135b
SiO2
88,9
87,19
TiO2
0,01
0,01
Al2O3
0,19
0,15
Fe2O3T 6,93
8,93
MnO
1,77
1,06
MgO
0,01
0,16
CaO
0,08
0,1
NA2O
*
0,01
K2O
0,01
0,01
P2O5
0,21
0,26
LOI
0,9
1,60
TOTA
L
98,98
99,43
Sc
15
20
V
17
13
Cr
Co
27,37
8,5
61,58
10,1
MP167b
71,51
0,23
0,09
20,42
2,18
0,02
0,12
0,01
0,01
0,79
1,3
MP–
197b
89,27
0,01
0,13
8,17
0,43
0,03
0,08
0,01
0,01
0,22
1,40
MP49c
40,39
0,1
0,86
50,71
0,41
0,19
0,24
*
0,02
0,41
6,2
MP- MP- MP- MP86c
140c 151c 168c
39,59 42,91 53,66 60,34
0,1
0,05 0,11 0,15
2,04 0,09 0,14 0,10
51,55 43,9 40,35 30,75
2,31 1,13 1,07 3,37
0,03 0,01 0,04 0,06
0,16 0,07 0,04 0,13
*
0,01 0,01
*
0,03 0,01 0,01 0,01
0,91 0,45 0,50 0,35
1,9
0,1 2,20 1,2
MP148c
56,2
0,06
0,34
42,43
0,08
0,04
0,03
0,01
0,03
0,04
0,6
MP–
103d
39,35
2,79
10,03
12,39
0,21
14,94
12,03
1,79
1,65
0,76
2,9
96,63
11
35
99,66
19
29
99,5
15
317
98,62 88,74 98,09 96,52
18
6
8
8
57
40
41
72
99,88
2
47
13,68
25,6
20,53
4,5
82,11
28,3
27,37 20,53 13,68 54,74
32,9 16,3 17,1 20,3
27,37
7,2
99,08
30
285
978,4
2
64,2
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
43
Ni
Cu
Zn
Rb
Cs
5,3
5,0
197
0,3
*
11,2
3,4
591
1,1
0,1
6,8
3,6
350
0,5
0,1
7,4
4,3
520
0,2
0,1
9,6
5
457
0,8
0,1
Sr
96,8
86,8
458,7
107,6
95,2
Ba
Y
Zr
Hf
5907
68,6
9,2
*
1913
111
124,9
4,1
14352
73,3
87
0,2
1348
55
27,5
0,2
Nb
Ta
Pb
Th
U
Ga
200,4
0,90
49,4
74,5
1,8
0,8
284,6
2,8
47,9
17,4
3,7
2,2
889,9
3,1
229,7
171,7
3,6
2,7
64,2
2,3
37,1
38,3
2,1
2,5
16,4
3,8
139
1,7
0,1
9,8
4,2
473
0,3
0,1
751,5 655,1
5000
516
8415
0
92,4 128,1 55,3
266,5 162,6 28,7
2,3
0,6
0,5
1949,
60,8 1171,7
8
0,2
2,1
5,6
98,7
87,3 122,2
524,3 197,1 350,7
10,8
9,5
11,5
1,2
3,2
3,8
6,7
5,4
459
0,5
0,1
7,8
29,9
991
0,4
*
14,1
56
45
1,3
0,1
517,3 608,5
2518
7837
1
227,7 44,3
222,4 69
1,3
0,7
17,4
281,5
56,8
68
89,8
3,5
1051,
5
262
5,7
31,2
0,6
3453
28,9
285,1
7
966 201
24,8
95,2
1,9
0,9
0,1
6,1
166,5 207,7
8
3,9
400 157,6
0,6
7,2
18,8 2,8
0,4
2
3,2
2,3
2,5
15,6
1452,
La
585,2
376,9 5462,7 171,2 185,4 120,3 2243
3
997,9 13,6
78,5
3471,
1761,
Ce
999,8
872,9 5871,7 356,9 789,8 282,4
7
2505
6
18,3 159,5
295,0 265,6 172,3
Pr
114,17 90,83 372,25 38,61 87,63 40,26
8
9
8
2,17 18,55
Nd
419,9
348,9
869,1
158,7 323,1 216,4 828,6 798,3 476,7
6,6
73,5
Sm
56
52,05
57,59
32,3
47,1 73,62 70,35 79,86 43,79 0,98 11,64
Eu
15,26
15,05
13,32
10,76 11,05 19,1 17,13 20,94 9,26
0,33
3,53
Gd
39,24
41,73
41,5
30,66 27,11 43,98 49,19 63,20 23,47 0,92
9,32
Tb
4,58
5,76
3,94
4,19
3,66
5,04 4,37 7,59 2,34
0,15
1,23
Dy
18,82
27,63
18,06
17,55 19,6 25,55 16,36 39,96 10,73 0,85
5,8
Ho
2,7
4,35
2,84
2,4
3,48
4,33 2,15 7,38 1,46
0,19
0,99
Er
5,72
9,85
6,65
5,08
9,9
11,77 4,14 21,44 3,77
0,63
2,48
Tm
0,79
1,13
0,83
0,59
1,61
1,63 0,48 2,96 0,42
0,11
0,33
Yb
3,86
5,93
4,24
3,18 11,29 8,12 2,25 16,33 1,85
0,72
1,77
Lu
0,47
0,77
0,49
0,37
2,07
1,02 0,23 1,9 0,21
0,11
0,25
a – carbonatito silicificado, b – silexito, c – lamprófito laterizado ou hidrotermalizado, d – basalto
alcalino. * valores abaixo do limite de detecção.
GEOLOGIA LOCAL
A intrusão alcalina de Morro Preto localizase ao norte da cidade de Piranhas (GO), e
corresponde a uma pequena intrusão
subcircular a irregular, com cerca de 3,34 km2
44
de área e com cerca de 180 m de altura, alojada
nos gnaisses pertencentes ao Arco Magmático
de Goiás (Figura 3).
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
Pira
nha
s
412
MP-49
15º
Goiânia
Área de
Estudo
MP-59
Rio
50º
MP-61A
MP-184
Aluviões Quaternários
8224
MP-105
Coberturas Terciário / Quaternárias
Intrusão Alcalina de Morro Preto
MP-103
MP-86
Gnaisses (Arco Magmático de Goiás)
MP-135
MP-148
MP-140
Amostras analisadas
MP-185
MP-151
MP-194
MP-197
carbonatito silicificado
silexito
MP-1
lamprófito hidrotermalizado e/ou laterizado
MP-168
MP-167
MP-115
basalto alcalino
an
ha
s
MP-113A
Pir
N
MP-54
Rio
Ar
e
ia
0 km
1 km
8221
rão
Ribei
413
Figura 3. Mapa Geológico simplificado da Intrusão do Morro Preto.
As coberturas (solos, lateritas e depósitos
coluvionares) dominam toda a porção norte e
nordeste da área, não permitindo a exposição de
rochas do substrato no qual se encontram
depositadas
e/ou
desenvolvidas.
São
constituídas por solo argilo-arenoso a arenoargiloso de espessura métrica, apresentando cor
vermelha, creme e rosa avermelhada.
Fragmentos
angulosos
de
dimensões
milimétricas e restos de laterita associados são
comuns.
Nas porções mais próximas ao morro (pé do
morro e drenagens), o solo é rico em blocos
centimétricos a métricos constituídos por
fragmentos de rochas provenientes do corpo
alcalino Morro Preto (solo coluvionar). Estes
depósitos predominam junto ao morro e
circundam-no, sendo a melhor exposição na
porção norte do morro. Encobrem em grande
parte os gnaisses que afloram na porção sul da
área.
As lateritas são avermelhadas a creme, ricas
em ferro e quartzo (fragmentos) e ocorrem
circundando o Morro Preto, principalmente na
porção sudeste do referido morro (região da
antiga estrada que leva a torre). Níveis de
cascalheira,
com
seixos
centimétricos
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
(predominantemente quartzosos) ocorrem em
algumas porções.
As rochas relacionadas ao Arco Magmático
de Goiás são constituídas por muscovita gnaisse
de coloração esbranquiçada e granulação média
a grossa. Afloram principalmente na porção sul
e sudoeste na forma de blocos, ocorrendo na
maior parte sob as coberturas e aluviões. Em
algumas drenagens ocorre na forma “in situ”.
Efeitos de silicificação também são observados
nestas rochas, principalmente próximos ao
contato com as rochas que compõem o Morro
Preto. Nestes locais a rocha apresenta
granulação fina, aspecto maciço, cor branca a
creme e é mais pobre em muscovita. Na
margem do córrego das Areias, aflora biotita
gnaisse bandado (bandamento milimétrico a
centimétrico), de granulação média a grossa e
coloração cinza escuro.
Na região das principais drenagens (córrego
das Areias, rios Piranhas e Caiapó) ocorrem
depósitos aluvionares com espessuras métricas,
formados por areia branca a creme, de
granulação média a grossa, constituídos
principalmente por quartzo e mica (muscovita),
com finos níveis de minerais opacos. Em alguns
locais
ocorrem
faixas
estreitas
de
45
conglomerados, constituídos por seixos
quartzosos, de dimensões centimétricas,
apresentando
forma
ovalada.
Estes
conglomerados, de grosso modo, acompanham
a orientação das principais drenagens.
As rochas que compõem a intrusão de Morro
Preto possuem granulação fina, coloração
variada (cor branca; branca rosada; branca
acinzentada;
avermelhadas;
cinzentas),
exibindo em alguns locais fraco bandamento
marcado principalmente pela variação da
coloração. Porém, não se observa orientação
mineral definindo foliação ou fluxo magmático.
Afloram em sua maioria na forma de blocos de
dimensões variadas, e apenas em elevações
topográfricas ocorrem “in situ”. Restos de
material rico em ferro com aspecto de laterita
ocorrem dispersos pela área de ocorrência da
intrusão. O material aflorante é constituído
principalmente por sílica (calcedônia e
quartzo), com quantidades variáveis de
hematita,
goethita,
barita,
apatita
e
argilominerais; algumas porções ricas em
hematita/magnetita
ocorrem
como
intercalações, predominantemente nas bordas
do corpo e circundando-o, constituindo fraco
bandamento com médio a alto ângulo de
mergulho.
Algumas
cavidades
(de
dimensões
milimétricas) ocorrem nestas rochas e são
preenchidas por quartzo, às vezes formando
pequenos geodos de cristais milimétricos bem
formados, associado ou não a barita.
Mineralogicamente as rochas que compõem
a intrusão alcalina de Morro Preto são
constituídas principalmente por quartzo e/ou
calcedônia, hidróxido de ferro, apatita e
crandallita. Em menor proporção pode ocorrer
ainda carbonato, anatásio e barita.
CARACTERIZAÇÃO PETROGRÁFICA DAS LITOLOGIAS DO CORPO ALCALINO DE
MORRO PRETO
Petrograficamente
observa-se
uma
substituição total a quase total da mineralogia
primária das rochas alcalinas de Morro Preto,
acompanhada ou não de ferralitização (geração
de hematita) e, às vezes, também da
precipitação de hidróxidos de ferro, formação
de apatita, barita e em menor quantidade de
argilominerais, aparentemente do grupo da
montmorillonita. Fantasmas de texturas
porfiríticas, com formas indicativas da presença
de cristais primários de olivina e piroxênio, são
raramente observadas. Em função das
respectivas feições texturais, estruturais e dos
minerais ou pseudomorfos de minerais
primários presentes as rochas observadas no
corpo intrusivo Morro Preto foram classificadas
e caracterizadas conforme abaixo.
Carbonatito Silicificado
Seções delgadas deste tipo de rocha mostram
estruturas isotrópicas com domínios granulares
pouco orientados, com sutis estruturas de fluxo
marcadas por agregados de cristais de apatita.
Também exibem estruturas de substituição ricas
em moldes dos materiais anteriores formados
por cristais euedrais de olivina, piroxênio e
possivelmente dolomita com dimensões
menores que 1 mm. A textura é densa,
46
engrenada e fibroradial, típica de substituição e
preenchimento de cavidades, e exibe domínios
granulares hipidiomorficos e xenomórficos.
A sílica (quartzo e calcedônia variam entre
30% - 80%) ocorre dominantemente sob a
forma de cristais anedrais de quartzo que chega
a atingir 500 m na dimensão maior. Apresenta
granulação e textura diferente, sendo que dentro
dos pseudomorfos moldados por hidróxidos os
cristais de quartzo possuem granulação mais
fina, podendo, localmente, ser considerados
como calcedônia grossa, neste caso com arranjo
fibrorradiado a granular. Envolvendo os
pseudomorfos o quartzo apresenta granulação
bem maior atingindo até 500 m na dimensão
maior, com média da ordem de 50 a 100 m. A
calcedônia ocorre formando pequenos domínios
arredondados a irregulares, de disposição
globular. Apresenta granulação variada,
chegando a atingir mais de 200 m de
diâmetro. Aparenta ter substituído carbonato,
silicatos ferro magnesianos e outros minerais,
inclusive apatita (Fotomicrografia 1A, B).
A crandallita (e/ou minerais do grupo da
crandallita, varia entre 10%-50%) ocorre
formando massas compactas, microcristalinas,
e/ou cristais maiores constituindo agregados
interpenetrados e engrenados; apenas nas
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
bordas em contato com a calcedônia forma
halos mais límpidos com arranjo hexagonal ou
pseudohexagonal. Aparenta resultar da
transformação total de leitos constituídos
basicamente por apatita que se intercala com
leitos ricos em sílica e/ou carbonatos.
Localmente chega a formar coroas euédricas
(hexagonais) sobre cristais corroídos de apatita
(Fotomicrografia 2A).
Fotomicrografias 1A e 1B. Fantasmas de minerais primários (carbonatos, silicatos ferro
magnesianos e apatita (?) indicado por setas amarelas) substituídos por sílica (quartzo e/ou
calcedônia) e óxidos/hidróxidos.
Fotomicrografias 2. A) Coroa euédrica de crandallita sobre cristal de apatita. B) agregado
policristalino de apatita.
A apatita (variação entre 25% - 55%; em
uma amostra o teor de apatita chega a 75%)
ocorre
formando
cristais
granulares
equidimensionais
a
prismáticos
curtos,
atingindo no máximo 400 m de comprimento
com dimensões médias da ordem de 150 m.
Os cristais são ricos em cavidades tabulares
dispostas segundo o eixo c e formam agregados
policristalinos
densos,
praticamente
uniminerálicos (Fotomicrografia 2B). Ocorre
também como cristais isolados, que localmente
mostram corrosões e substituição para minerais
do grupo da crandallita.
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
Os hidróxidos/óxidos de ferro (10% - 25%) e
possivelmente argilominerais (?) formam
massas heterogêneas, irregulares, que envolvem
os domínios apatíticos e os agrupamentos de
calcedônia. Ocorrem principalmente como
filetes desenhando pseudomorfos euédricos a
subédricos
de
olivina,
piroxênios
e
possivelmente dolomita e apatita. Localmente
apresentam estruturas que sugerem a
substituição de silicatos prismáticos a tabulares.
Cabe ressaltar que os aspectos texturais dessa
fase mineral (granulação fina, aspecto poroso e
intercrescimento com outras fases minerais),
em associação com a natureza opaca a
47
translúcida, leva a superestimação na
quantificação, em observação macroscópica e
microscópica por luz transmitida.
Em uma seção delgada constituída
basicamente por calcedônia e/ou quartzo de
granulação fina foi observado um cristal
euédrico com cerca de 350 m na dimensão
maior, sem alteração e corrosão, e mais dois
cristais arredondados e/ou xenomórficos, por
corrosão, com características ópticas da olivina
(Fotomicrografias 3A e 3B).
Fotomicrografias 3. A) Cristal euédrico e B) xenomórfico de olivina (?).
Associado a silicificação e/ou filetes de
hidróxidos de ferro aparece um mineral não
identificado (<2%) de cor amarelo claro, relevo
alto (superior ao da olivina) que forma
agregado microcristalino de birrefringência
moderada a alta, podendo tratar-se de um
fosfato. Esse mineral chega a formar
minúsculos glóbulos e aparentemente possui
elongação positiva.
Os aspectos texturais observados nas
lâminas delgadas sugerem que estas rochas tem
como protolito rocha carbonatítica, localmente
bandada, contendo dolomita/ankerita e silicatos
euédricos (olivina, piroxênio, etc.) e com
bandas ricas em apatita (apatititos), se
intercalando com lamprófiro rico em carbonato
ou carbonatito rico em minerais silicáticos. A
calcita teria sido substituída pela sílica de
granulação maior e os outros cristais por sílica
mais fina.
Silexito Rico em Óxidos e/ou Hidróxidos de
Ferro
Este tipo de rocha apresenta estrutura
difusamente bandada ou laminada com a
estrutura marcada predominantemente pela
disposição de opacos na forma de difusas
lâminas mais ou menos paralelas. A textura é
granular, com frequentes glóbulos de
calcedônia fibrorradial, e a granulação é muito
48
fina. A distribuição granulométrica é serial e os
maiores cristais atingem cerca de 250 m.
O quartzo (70% - 90%) ocorre sob a forma
de cristais anedrais equidimensionais a
alongados chegando a atingir 250 m de
comprimento. Apresenta distribuição serial
aparecendo material fino fibroso a granular
(calcedônia), às vezes com formas globulares.
A granulação e aspecto textural sugerem
origem hidrotermal de baixa temperatura. Os
cristais de quartzo englobam raros cristais
prismáticos a aciculares de crandallita e um
material não determinado que constitui
agregado
microcristalino
de
aspecto
microglobular de arranjo botroidal/esferulítico.
O hidróxido de ferro (30%-10%) ocorre
como massa associada e/ou envolvendo a
hematita e como minúsculos cristais
prismáticos, menores que 10 m de
comprimento, às vezes arqueado, gerando
aspecto de vermes. O hidróxido também
desenha pseudomorfos de minerais silicáticos
e/ou apatita. A hematita forma concentrações
arredondadas a irregulares, às vezes, com
sobrecrescimento
fibrorradial
de
goethita/hematita gerando glóbulos de limites
irregulares interpenetrados na massa silicosa.
A barita (<2%) ocorre como cristais
minúsculos a pequenos, anedrais, dispersos pela
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
lâmina ou preenchendo pequenas cavidades na
rocha.
A crandallita (tr) aparece sob a forma de
minúsculos e raros cristais prismáticos a
fibrosos, reconhecido pela elongação positiva,
relevo moderado a alto positivo e
birrefringência baixa.
O mineral não identificado (<1%) aparece
incluso no quartzo, formando agregados
microcristalinos globulares aglutinados em
cachos ou formando massas irregulares de
aspecto botroidal de relevo alto e
birrefringência moderada a alta e elongação
positiva. Também forma agregados estrelados
de cristais prismáticos (Fotomicrografia 4A, B)
e pode aparecer constituindo cristais
prismáticos quase incolores, de cor verde
amarelada pálido, e aspecto vermiforme. Pode
ser fosfato com lantânio e Terras Raras,
hipótese esta ainda não confirmada.
As texturas e mineralogia associada a este
tipo de rocha sugere que a silicificação deve ser
resultado de hidrotermalismo de baixa
temperatura e não de processos supérgenos,
provavelmente
sobre
carbonatitos
e/ou
lamprófiros.
Fotomicrografia 4. A) agregados microcristalinos formando massas irregulares de aspecto
botroidal e B) agregados estrelados de cristais prismáticos de mineral não identificado (setas
brancas).
Lamprófiro Hidrotermalizado e/ou
Laterizado
São rochas com estrutura isótropa maculada
de textura granular com arranjos fibroradiais a
globulares e pseudomorfos subedrais a euedrais
de minerais silicáticos. A granulação é fina,
inequigranular serial, com os maiores cristais
atingindo mais de 500 m. Localmente as
rochas são difusamente bandadas, com estrutura
vesicular a amigdaloidal formada por massa
constituída basicamente por hidróxidos/óxido
de ferro, constituindo domínios arredondados a
irregulares formados por calcedônia e/ou
quartzo de granulação fina, crescidos
perpendicularmente às paredes das cavidades,
que em sua maioria possuem núcleos vazios.
São comuns fraturas de distensão preenchidas
por calcedônia e quartzo fino com estrutura em
pente ou septária.
Os óxidos/hidróxidos de ferro (20% - 50%)
ocorrem formando manchas e massas
irregulares e pseudomorfos, com variação de
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
diafaneidade e de cor sugerindo ser constituída
por magnetita, hematita e hidróxidos de ferro.
A magnetita chega a atingir mais de 500 m e
constitui cristais anedrais a euedrais. A
hematita é de granulação fina de aspecto
pulverulento, formando películas e filetes
dispostos intersticialmente ou formando massas
ao redor de cristais de magnetita. Chama a
atenção à presença de agregados pulverulentos
difusos ou em cachos constituídos por
minúsculos glóbulos de hematita (menores que
5 m) englobados pelo quartzo. Os hidróxidos
de ferro (goethita e/ou limonita) ocorrem
formando manchas oriundas da alteração e
lixiviação dos minerais prismáticos (silicatos e
possivelmente carbonatos). Frequentemente
desenham
formas
euedrais
rômbicas,
prismáticas ou mais complexas, que foram
dissolvidas
(pseudomorfos)
sugerindo
pseudomorfose de olivina, piroxênio, anfibólio
e/ou carbonato (Fotomicrografia 5A).
49
O quartzo e/ou calcedônia grossa (35% 65%)
aparece
intercrescido
com
os
hidróxidos/hematita e revestindo as cavidades
de dissolução, que são irregulares a semiesféricas, às vezes tabulares (Fotomicrografia
5B). O quartzo ocorre sob a forma de cristais
prismáticos a equidimensionais (granulares),
com dimensões máximas da ordem de 250 m
e tamanho médio de 20 m - 50 m. Os cristais
prismáticos
ocorrem
dispostos
perpendicularmente às paredes formando
texturas em pente, septária, fibroradial e
globular, podendo conter núcleos vazios ou
cheios, formando agregados policristalinos.
Ocorrem também constituindo agregados
granulares com contatos retos a lobulados de
granulação mais grossa no núcleo de espaços
maiores, moldados por coroa de quartzo com
disposição radial ou em pente. Vários cristais
apresentam linhas de crescimento com
disposição concêntrica.
Fotomicrografia 5. A) Pseudomorfos de minerais (olivina, piroxênio, anfibólio e/ou carbonato?)
totalmente substituídos por sílica. B) quartzo e/ou calcedônia revestindo cavidades irregulares a
subesféricas de dissolução.
A apatita (ausente a <5%) ocorre sob a
forma de cristais anedrais corroídos,
demostrando forte dissolução (corrosão).
A crandallita (traços a <5%) aparece sob a
forma de massas engrenadas, com limites
nítidos entre os cristais, que são mal formados.
O carbonato (ausente a <3%) aparece como
cristais pequenos, micrométricos, romboédricos
bem definidos, ou corroídos, englobados pelo
quartzo. Exibem ou não alteração parcial
liberando óxidos/hidróxidos de ferro e/ou
manganês.
Os minerais de argila (ausente a <2%)
ocorrem localmente dispostos intersticialmente
a cristais de quartzo, com linhas de crescimento
e formas subedrais a euedrais. Exibe índice de
refração menor que o quartzo e está pigmentado
por óxidos e hidróxidos de ferro. O índice de
refração indica que se trata de argilominerais do
grupo da esmectita.
A barita (<1%) ocorre como cristais
anedrais, minúsculos a pequenos, dispersos pela
50
lâmina delgada ou preenchendo pequenas
cavidades na rocha associado a quartzo.
Completando a mineralogia aparece
microagregados irregulares a globulares de
relevo alto, cor verde amarelado/amarronzado,
relevo alto e birrefringência alta que sugere
tratar-se de anatásio ou leucoxênio (ausente a
<1%).
Os dados petrográficos evidenciam que a
rocha pretérita (lamprófiro) foi submetida a
intensa silicificação, que substituiu quase
totalmente a mineralogia primária, restando
pseudomorfos, óxidos e/ou hidróxidos de ferro
e cristais corroídos de apatita. Os aspectos
texturais/estruturais sugerem que a silicificação
é hidrotermal de baixa temperatura e não
pedogenética.
Egirina(?) Sienito Silicificado e Laterizado
Rocha de estrutura isótropa maculada
(manchada)
com
domínios
granulares
microcristalinos, com estrutura de brecha e
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
fibrorradiado. Os dados petrográficos, em
especial a variação textural da sílica, sugerem
tratar-se de rocha alterada por processo
hidrotermal de baixa temperatura e/ou
supérgeno.
A calcedônia (±35%) aparece de dois tipos,
um de aspecto sujo, rico em microporos e
inclusões de hidróxidos que resulta da alteração
de feldspatos alcalinos e outros minerais
silicáticos (tectossilicatos, inossilicatos e
possivelmente filossilicatos). Outro ocorre
preenchendo fraturas de distensão e cavidades
de dissolução e exibe aspecto límpido e
granulação maior. Em alguns casos aparenta
preencher cavidades de dissolução de sulfetos
e/ou carbonatos.
O microclínio ou ortoclásio triclinizado
(±30%) ocorre sob a forma de cristais
relativamente grandes com geminação em
grade nítida, fraturados, envoltos e corroídos
(substituição por calcedônia). Também aparece
sob a forma de pequenos cristais euedrais sem
sinais de corrosão envoltos por calcedônia
límpida. O arranjo sugere que a calcedônia
límpida resultou da substituição de zeólita,
carbonato e/ou nefelina?
O hidróxido/óxido de ferro (±20%?) ocorre
formando uma massa amorfa a criptocristalina,
que desenvolveu principalmente sobre as
concentrações de minerais máficos englobando
material silicático.
O piroxênio alcalino (±15%) ocorre como
fibras isoladas, parcial a totalmente alterado no
interior dos cristais de feldspatos alcalinos
maiores e, principalmente, formando agregados
fibrosos a fibrorradiais. Os cristais são
prismáticos delgados de seção quase quadrada,
com extinção praticamente paralela, elongação
negativa, pleocroísmo quase ausente, cor verde
claro e é biaxial negativo de 2V grande (da
ordem de 80º) e com dispersão r > v
normalmente alta. Um dos eixos ópticos está
quase que paralelo ao eixo c. Pode ser uma
espécie de acmita com alto Al e pobre em Fe3+
para explicar o baixo pleocroísmo, cor muito
clara e altíssima dispersão, necessitando de
química mineral para uma melhor classificação.
Rocha Alcalina Ferruginizada
Rochas de estrutura isótropa com estrutura
variada de coloforme, granular microcristalina e
de cavidades preenchidas por monocristais ou
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
agregados de cristais granulares. Também
ocorre massa de óxidos e hidróxidos com
cavidades preenchidas por calcedônia granular
e barita.
Os óxidos e hidróxidos de ferro aparentam
atingir concentrações da ordem de 85%.
Formam uma massa compacta, aparecendo nas
cavidades ou bordas das massas de material
fibrorradiado.
A calcedônia (±10%) forma domínios
submilimétricos (no máximo atinge 1,5 mm de
diâmetro), irregulares a subarredondados
(subesféricos?) de limites pontiagudos e
interpenetrados com hidróxidos.
A barita (±5%) constitui cristais pequenos a
minúsculos preenchendo cavidades e raramente
ocorre associado à calcedônia.
Basalto Alcalino (?)
Deste litotipo observou apenas uma amostra,
encontrada sob a forma de pequeno matacão
arredondado, que aparenta ser proveniente do
desmantelamento por intemperismo de um
dique. Possui estrutura levemente orientada por
fluxo magmático, com orientação dos
fenocristais e de minúsculos cristais prismáticos
a subtabulares presentes na matriz. A textura é
porfirítica com fenocristais euedrais a
subeudrais de olivina e piroxênio, que chegam a
atingir pouco mais de 2 mm de diâmetro. É uma
rocha magmática de colocação rasa,
hipoabissal, com estrutura de fluxo e natureza
alcalina.
O clinopiroxênio (+52%) ocorre sob a forma
de fenocristais (Fotomicrografia 6A), sempre
menores que 2 mm, euedrais a subeudrais,
exibindo nítido zoneamento e linhas de
crescimento. O núcleo tende a apresentar cor
verde claro e leve pleocroísmo e a borda cor
arroxeada leve. Ocorre também sob a forma de
cristais prismáticos a aciculares constituindo a
matriz. Possui 2V entre 50º e 60º e forte
dispersão (r > v), sugerindo tratar-se de augita
titanífera.
A olivina (+20%) ocorre apenas como
fenocristais, que chegam a atingir mais de 2
mm, são euedrais a subeuedrais e não
apresentam zoneamento (Fotomicrografia 6B).
Ocorre parcialmente orientada.
O feldspato alcalino (+20%) ocorre sob a
forma de cristais pequenos, menores que 0,3
mm. Os cristais maiores ocorrem geralmente
51
englobando os cristais menores de piroxênio,
apatita e minerais opacos. Apresenta textura
poiquilítica, caráter óptico negativo e 2V
pequeno, sugerindo tratar-se de sanidina sódica
ou anortoclásio.
A biotita (+3%) aparece intersticialmente,
principalmente como produto de transformação
dos minerais máficos, apresentando cor marrom
escuro a vermelho, e formas anedrais e
dimensões pequenas a minúsculas.
Fotomicrografia 6. A) Fenocristais subedrais orientados de clinopiroxênio (Cpx) e B) fenocristais
de olivina (Ol) euédricos a subédricos dispersos na matriz composta por clinopiroxênio e feldspato
alcalino.
Os minerais opacos (+4%) ocorrem sob a
forma de pequenos a minúsculos cristais
anedrais a euedrais, com dimensões máximas
da ordem de 150 m. A forma dos cristais
sugerem tratar-se de magnetita.
A apatita (+1%) ocorre sob a forma de
cristais aciculares a prismáticos delgados
intercrescidos com outros minerais, em especial
clinopiroxênio de granulação fina e feldspato
alacalino.
Os hidróxidos de ferro ocorrem em diminuta
quantidade,
formando
filmes
dispostos
intersticialmente e sobre os cristais maiores de
olivina e piroxênio (fraturas), chegando a se
confundir com biotita.
GEOQUÍMICA DAS ROCHAS DO MORRO PRETO
Carbonatito Silicificado
As
amostras
interpretadas
como
provenientes de carbonatito apresentam grande
variação no conteúdo de SiO2 (2,87%-65,29%),
altos conteúdos de CaO (13,97%-49,53%), de
P2O5 (11,07%-34,72%), baixos conteúdos de
Fe2O3 (3,77%-8,32%) e conteúdos muito baixos
de TiO2 (0,01%-0,04%), Al2O3 (0,10%-0,63%),
MnO (0,16%-1,25%), MgO (0,02%-0,13%),
Na2O (0,07%-0,41%) e de K2O (<0,01%0,07%) (Figura 4). A composição normativa
(CIPW) mostra como minerais principais:
quartzo, apatita e hiperstênio, com pequenas
quantidades de diopsídio e magnetita.
Os
diagramas
de
concentrações
normalizadas para elementos incompatíveis
(Figura 5A), normalizados ao condrito C
(Taylor & MacLennan, 1985), mostram que o
material analisado foi empobrecido em Cs, Rb,
52
K, Ti, Sc, V, Zn, Cu, Ni e Cr, e apresentam
conteúdos de Cs, Rb, K, Ti, Sc, V e Zn
próximos ao condrito. São enriquecidas em Ba,
Th, U, Nb, Ta, Sr, Zr e Y, e muito enriquecidos
em P. O empobrecimento dos elementos menos
móveis, a exemplo do Ti e Cr, pode ser
atribuído ao processo magmático (protólito
empobrecido nestes elementos), sendo que os
mais facilmente mobilizáveis, a exemplo do K e
Rb, deve ser resultado do processo de
silicificação.
O conteúdo total de ETR é alto (ETRTotal =
668,03-1.344,34; ETRL = 614,37-1.249,46;
ETRP = 53,66-128,04 ppm). Os elementos
Terras Raras Leves (ETRL) normalizados pelo
condrito C (Taylor & MacLennan, 1985),
apresentam concentrações entre 89,6 e 663,2
vezes acima do condrito C, enquanto que os
elementos Terras Raras Pesadas (ETRP)
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
apresentam concentrações entre 17,3 e 150,7
vezes (Figura 6A). A relação entre a
distribuição de ETRL e ETRP mostra forte
fracionamento, mostrando um enriquecimento
muito mais acentuado entre os ETRP que entre
ETRL (LaN/EuN = 3,3-4,5; GdN/LuN = 1,4-5,2;
La/LuN = 7,9-25,9) (Figura 6A).
quartzo e hiperstênio, com pequenas
quantidades de magnetita.
Os diagramas de concentrações relativos aos
elementos incompatíveis, normalizados ao
condrito C (Taylor & MacLennan, 1985),
mostram que os silexitos são empobrecidos em
Cu, Ni e Cr, e apresentam conteúdos de Cs, Rb,
K, P, Ti, Sc, V e Zn próximos ao condrito
(Figura 5B). São mais enriquecidos em Ba, Th,
U, Nb, Ta, Sr, Zr e Y (Figura 5B).
O conteúdo total de ETR é alto a muito alto
(ETRTotal = 832,49-12.725,21; ETRL =
768,47-12.646,66; ETRP = 64,02-111,33
ppm). Os elementos ETRL normalizados pelo
condrito C (Taylor & MacLennan, 1985),
apresentam concentrações entre ~123 e ~14.884
vezes acima do condrito C, enquanto que os
elementos ETRP entre ~9,71 e ~214 vezes
(Figura 6B).
Silexito
As amostras de silexito analisadas
apresentam composição em relação ao teor de
SiO2, ácida (SiO2 = 71,51%-91,81%). Possuem
baixos a altos conteúdos de Fe2O3 (4,19%20,42%), MnO (0,43%-2,18%) e conteúdos
muito baixos de TiO2 (0,01%-0,23%), Al2O3
(0,07%-1,47%), MgO (0,01%-0,16%), CaO
(0,07%-0,30%), Na2O (<0,01%-0,01%), K2O
(<0,01%-0,01%) e de P2O5 (0,21%-0,79%)
(Figura 4). A composição normativa (CIPW)
dos silexitos mostra como minerais principais:
0.3
50
3
TiO2
4
Al2O3
FeOT
MnO
40
3
0.2
2
30
2
20
0.1
1
1
10
0.0
0.2
0
0.5
0
50
MgO
0
0.07
CaO
Na2O
40
0.4
30
0.3
20
0.2
10
0.1
0
50000
0.0
2
K2O
0.06
0.05
0.1
0.04
0.03
0.0
40
P2O5
0.02
0.01
9000
Ba
Rb
40000
Sr
8000
7000
30
6000
30000
5000
20
1
4000
20000
3000
10
2000
10000
1000
0
2000
0
300
0
300
Nb
0
600
Zr
Y
Th
500
200
200
100
100
0
400
0
20
400
1000
300
200
100
0
200
U
0
4
V
Sc
100
10
200
2
1
100
0
0
10
20
30
40
50
SiO2
60
70
80
90 100
0
0
Ga
3
300
10
20
30
40
50
60
70
SiO2
80
90 100
0
0
10
20
30
40
50
SiO2
60
70
80
90 100
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90 100
SiO2
Figura 4. Diagramas binários de elementos maiores (TiO2, Al2O3, FeOTotal, MgO, CaO, Na2O, K2O
e P2O5) e de elementos menores (Cs, Ba, Rb, Sr, Nb, Zr, Y, Th, U, V, Sc, Ga) versus SiO2,
mostrando a variação da composição das amostras. Losangos = carbonatito silicificado. Círculos =
silexito. Quadrados cinzas = lamprófito laterizado ou hidrotermalizado.
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
53
Amostra / Condrito
Amostra / Condrito
30000
10000
A
30000
10000
1000
1000
100
100
10
10
1
1
0.1
0.1
0.01
0.01
0.001
0.001
0.0001
30000
10000
0.0001
30000
10000
C
1000
1000
100
100
10
10
1
1
0.1
0.1
0.01
0.01
0.001
0.001
B
D
0.0001
0.0001
Cs Ba Th Nb Sr Zr Y V Cu Cr
Rb K U Ta P Ti Sc Zn Ni
Cs Ba Th Nb Sr Zr Y V Cu Cr
Rb K U Ta P Ti Sc Zn Ni
Figura 5. Spiderdiagram de elementos menores, traços e ETR da intrusão alcalina de Morro Preto
normalizados pelo Condrito de Taylor & MacLennan (1985), mostrando a variação da composição
das amostras analisadas. A) para carbonatitos silicificados; B) para silexitos; C) para lamprófitos
laterizados ou hidrotermalizados; D) para basalto alcalino.
Amostra / Condrito
Amostra / Condrito
20000
10000
A
20000
10000
1000
1000
100
100
10
10
1
1
20000
10000
20000
10000
C
1000
1000
100
100
10
10
1
La
Pr
Ce
Nd
Eu Tb Ho Tm Lu
Sm Gd Dy Er Yb
1
B
D
La
Pr
Ce
Nd
Eu Tb Ho Tm Lu
Sm Gd Dy Er Yb
Figura 6. Diagramas de distribuição dos Elementos Terras Raras da intrusão alcalina de Morro
Preto normalizados pelo Condrito de Taylor & MacLennan (1985), mostrando a variação da
composição das amostras analisadas. A) para carbonatitos silicificados; B) para silexitos; C) para
lamprófitos laterizados ou hidrotermalizados; D) para basalto alcalino.
54
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
A relação entre a distribuição de ETRL e
ETRP mostra forte fracionamento, revelando
um enriquecimento muito mais acentuado entre
os ETRP que entre ETRL (LaN/EuN = 3,7797,22; GdN/LuN = 6,75-20,91; La/LuN = 48,041.157,36) (Figura 6B). Os silexitos são mais
enriquecidos em ETRL e mais empobrecidos
em U, Sr e ETRP, que os as rochas tidas como
derivadas de carbonatitos.
Uma amostra de silexito apresenta
composição em relação a ETR diferente. Esta
amostra, em relação aos ETR, possui teores
muito mais baixos, principalmente em relação à
ETRP (ETRTotal = 341,14; ETRL = 332,65;
ETRP = 8,49 ppm e LaN/EuN = 8,44; GdN/LuN
= 6,97; La/LuN = 95,64), indicando um
protólito mais empobrecido em ETR.
Lamprófiro Hidrotermalizado ou Laterizado
As amostras de rochas interpretadas como
lamprófiro laterizado apresentam composição,
em relação a sílica, básica a intermediária (SiO2
= 39,59%-60,34%), altos conteúdos de Fe2O3
(30,75%-51,55%), baixos a altos teores de
MnO (0,08%-3,37%) e conteúdos baixos a
muito baixos de TiO2 (0,06%-0,15%), Al2O3
(0,1%-2,04%), MgO (0,03%-0,15%), CaO
(0,03%-0,24%), Na2O (<0,01%-0,01%), K2O
(<0,01%-0,03%) e de P2O5 (0,40%-0,91%)
(Figura 4). A composição normativa (CIPW)
dos lamprófiros mostra como minerais
principais hiperstênio, magnetita e quartzo com
pequenas quantidades de magnetita.
Os
diagramas
de
concentrações
normalizadas para elementos incompatíveis,
normalizados ao condrito C (Taylor &
MacLennan, 1985), mostram que as amostras
de lamprófiro hidrotermalizado e/ou laterizado
analisadas são empobrecidas em Cu, Ni e Cr, e
apresentam conteúdos de Cs, Rb, K, P, Ti, Sc,
V e Zn próximos ao condrito. São enriquecidas
em Ba, Th, U, Nb, Ta, Sr, Zr e Y (Figura 5C).
O conteúdo total de ETR é alto (ETRTotal =
853,-7005,03; ETRL = 752,08-6925,86;
ETRP = 44,25-160,76 ppm). Os ETRL
normalizados pelo condrito C (Taylor &
MacLennan, 1985) apresentam concentrações
entre ~106,4 e ~6.111,7 vezes acima do
condrito C, enquanto que teores de ETRP
variam entre ~5,5 e ~206,5 vezes (Figura 6C).
A relação entre a distribuição de ETRL e ETRP
forma dois padrões de distribuição destas
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
amostras. O primeiro padrão mostra forte
fracionamento, denotando um enriquecimento
muito mais acentuado em ETRL em relação aos
ETRP (LaN/EuN = 16,44-31,04; GdN/LuN =
5,36-26,62; La/LuN = 79,35-1012,41) (Figura
6C). O segundo conjunto de amostras exibe
menor fracionamento entre ETRP e ETRL
(LaN/EuN = 1,49-3,97; GdN/LuN = 1,63-4,14;
La/LuN = 9,29-12,24).
Uma
amostra
de
lamprófiro
hidrotermalizado ou laterizado apresenta
composição, em relação a elementos menores,
traços e à ETR, um pouco diferente em relação
às outras amostras de lamprófiros. Possui
menores teores em Ba, Th, U, Nb, Ta, Sr, P, Y
e Zn e teores muito mais baixos de ETR,
principalmente em relação a ETRP (ETRTotal =
45,66; ETRL = 41,98; ETRP = 3,68 ppm e
LaN/EuN = 9,77; GdN/LuN = 1,04; La/LuN =
12,84), sugerindo um protólito mais
empobrecido em ETR.
Basalto Alcalino (?)
A amostra de basalto alcalino apresenta
composição ultrabásica (SiO2 = 39,35%),
baixos conteúdos de MnO (0,21%), P2O5
(0,76%), Na2O e K2O (1,79% e 1,65%,
respectivamente), altos conteúdos de TiO2
(2,79%) e médios de Al2O3 (10,03%), Fe2O3
(12,39%), MgO (14,94%) e de CaO (12,03%).
A composição normativa (CIPW) do basalto
alcalino mostra como minerais principais
diopsídio, olivina, anortita, leucita e nefelina,
com pequenas quantidades de ilmenita,
magnetita e apatita. Nos diagramas álcalis vs.
sílica (Irvine & Baragar, 1971) e AFM (Irvine
& Baragar, 1971) e Zr/TiO2*0,0001 x Nb/Y
mostram que o basalto analisado apresenta
afinidade toleítica alcalina e composição
química de basanitos e/ou nefelinitos (Figura
7A, B, C). Segundo os diagramas
discriminantes Hf/3 vs. Th vs Ta e Hf/3 vs. Th
vs. Nb/16 (Wood et al., 1979; Wood, 1980) a
amostra é classificada como toleíto intra-placa
(Figura 7D).
Os
diagramas
de
concentrações
normalizadas para elementos incompatíveis,
normalizados ao condrito C (Taylor &
MacLennan, 1985), mostram que o basalto
alcalino é empobrecido em Zn, Cu, Ni e Cr, e
apresenta conteúdos de Sc e V próximos ao
55
condrito, sendo enriquecido em Cs, Rb, Ba, Th,
U, Nb, Ta, Sr, Zr, Ti e Y (Figura 5D).
O conteúdo total de ETR é médio a baixo em
relação às outras litologias analisadas (496,78
ppm). Os ETRL normalizados pelo condrito C
(Taylor & Mclennan, 1985) apresentam
concentrações entre 40,57 e 213 vezes acima do
condrito C, enquanto que os ETRP entre 6,56 e
30,45 vezes (Figura 6D). A relação entre a
distribuição de ETRL e ETRP mostra forte
fracionamento, mostrando um enriquecimento
muito mais acentuado em ETRL em relação aos
ETRP (LaN/EuN = 5,27; GdN/LuN = 4,64;
La/LuN = 32,59) (Figura 6D).
Os dados petrográficos e geoquímicos
mostram que as rochas da região foram
FeOT
B)
20
18
16
14
12
10
Alcalinio
8
6
4
Subalcalino
2
0
35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
C)
5
Comendito/
Pantellerito
1
Zr/TiO2*0.0001
Na2O + K2O
A)
submetidas a forte processo de alteração
hidrotermal de baixa temperatura e/ou
supérgena. A forte silicificação observada nas
rochas, em função da granulação grossa da
calcedônia e formação de cristais de quartzo
relativamente grandes, foi interpretada como
resultante de processo hidrotermal de baixa
temperatura (fontes termais?), e posterior
alteração
supérgena.
O
acentuado
enriquecimento em ferro observado resulta da
preservação parcial da magnetita e formação de
hematita, goethita e hidróxidos de ferro
amorfos, pela ação dos processos mencionados
acima (hidrotermalismo e ação supérgena).
Riólito
0.1
Andesito/Basalto
0.001
0.01
Basanito/
Alcali- Nefelinito
Basalto
0.1
1
10
Nb/Y
Na2O + K2O
MgO
Hf/3
Basaltos de
margens
destrutivas
Traqui
Andesito
Andesito
0.01
SiO2
D)
Traquito
Riodacito/
Dacito
Basalto
Sulbalcalino
Cálcio-Alcalino
Fonolito
Hf/3
Basaltos tipo
N-MORB
Basaltos de
margens
destrutivas
Basaltos tipo
E-MORB
Basaltos tipo
Intra-Placa
Th
Basaltos tipo
N-MORB
Basaltos tipo
E-MORB
Basaltos tipo
Intra-Placa
Ta
Th
Nb/16
Figura 7. Diagramas discriminantes e classificatórios para amostra de basalto alcalino da intrusão
alcalina Morro Preto. A) Diagrama álcalis vs. sílica com limite segundo Irvine & Baragar (1971);
B) Diagrama AFM com limite segundo Irvine & Baragar (1971); C) Diagrama de classificação
Zr/TiO2 vs. Nb/Y segundo Winchester & Floyd (1977); D) Diagramas discriminantes Hf/3 vs Th vs
Ta e Hf/3 vs Th vs Nb/16 (Wood et al. 1979; Wood, 1980).
MICROSCOPIA ELETRÔNICA
Através do uso do microscópio de varredura
foi possível identificar fases minerais que
compõem as rochas em quantidades muito
pequenas.
As
imagens
de
elétrons
retroespalhados e os dados composiocionais
56
mostram que são comuns nas rochas a presença
de fosfatos de Terras Raras as vezes com Th
(monazita?), secundários, formando cristais
euédricos a subédricos, prismáticos, menores
que 50 m, que ocorrem dispersos pela lâmina
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
(Fotomicrografia
7).
Também
foram
identificadas as presenças de cristais de oxihidróxidos de bário e manganês (romanechita?)
(Fotomicrografia
8)
e
de
barita
(Fotomicrografia 9). Raros cristais com núcleo
composto por óxido ou fosfo-silicato de Nb, U,
Ta e Ba não identificados (minerais do grupo
do pirocloro e/ou talvez do grupo do
rabdifânio), ocorrem dispersos pelas lâminas
delgadas (Fotomicrografia 10). Em uma seção
delgada foi identificado um cristal xenomórfico
de Au (Fotomicrografia 11).
Fotomicrografias 7. A) e B) imagens de elétrons retro-espalhados de cristais euédricos de fosfatos
de ETR. C) análise semiquantitativa (EDS) da composição do cristal analisado.
Fotomicrografia 8. A) imagem de elétrons retro-espalhados de agregados botroidais de oxíhidróxidos de Ba e Mn. B) análise semiquantitativa (EDS) da composição do cristal analisado.
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
57
Fotomicrografia 9. A) magem de elétrons retro-espalhados de cristal anedral de barita. B) análise
semiquantitativa (EDS) da composição do cristal analisado.
Fotomicrografia 10. A) Imagem de elétrons retro-espalhados de cristal parcilamente silicificado,
com núcleo composto por óxido ou fosfo-silicato de Nb, U, Ta e Ba (mineral do grupo do
pirocloro?). B) análise semiquantitativa (EDS) da composição do cristal analisado.
Fotomicrografia 11. A) Imagen de elétrons retro-espalhados de cristal xenomórfico de ouro. B)
análise semiquantitativa (EDS) da composição do cristal analisado.
58
São Paulo, UNESP, Geociências, v. 33, n. 1, p.39-60 , 2014
CONCLUSÕES
A ocorrência alcalina de Morro Preto é
representada por afloramentos de rochas
fortemente silicificadas, ricas em quartzo de
granulação fina e calcedônia, frequentemente
enriquecidas em ferro. Os afloramentos são
representados apenas por blocos que resistiram
aos processos pedogenéticos. Os dados
geoquímicos das rochas indicam que os
protólitos foram submetidos a intenso processo
de alteração. Quimicamente, os processos
supérgenos como silicificação e ferruginização
são caracterizados pela redistribuição e
remoção de elementos móveis e concentração
de elementos menos móveis como ETR, Ti e Fe
no produto final. As baixas concentrações em
Cs, K, Na, Rb e as altas concentrações em
elementos como ETR, Nb, Ba, Th e U
observadas nas rochas são resultados do
processo de alteração e a formação de fases
minerais neoformadas durante o processo
hidrotermal
de
baixa
temperatura
e
intemperismo, como fosfatos secundários de
ETR e Th, óxi-hidróxidos de Fe, Ba, Mn, e oxi
e/ou silico-fosfatos de ETR, Nb e Ta, e a
formação de barita. A atuação de
hidrotermalismo de baixa tempetatura, antes da
alteração supérgena, é evidenciada por aspectos
texturais relativos a granulação da sílica
(quartzo) e a sua disposição em veios. A
presença de rochas com alto P2O5 indica a
ocorrência de níveis fosfáticos carbonatíticos.
Os padrões geoquímicos e o “perfil de
alteração” observados na intrusão alcalina de
Morro Preto são similares aos observados em
outros complexos alcalinos de Goiás e Minas
Gerais.
A distribuição de elementos
incompatíveis e ETR mostram que as rochas
são produtos de alterações de rochas ígneas
alcalinas como carbonatitos, lamprófiros e
basaltos alcalinos, rochas já enriquecidas em
elementos como Th, U, ETR (principalmente
em ETRL) e Nb, Ta, etc., e os teores muito
altos desses elementos são resultantes do
processo de enriquecimento supérgeno.
Durante o processo de alteração hidrotermal
de baixa temperatura e/ou supérgeno
(silicificação e laterização) ocorreu um
enriquecimento acentuado em ETR e outros
elementos devido a retenção destes elementos
no perfil de alteração através da formação de
fosfatos de ETR, barita, oxi-hidróxidos de Fe,
Mn e Ba. Estes processos também são
reponsáveis pelos baixos conteúdos em
elementos alcalinos, devido a mobilização dos
protolitos. O padrão de distribuição de
elementos incompatíveis e ETR mostra que as
rochas são produtos de alteração de rochas
ígneas alcalinas, já enriquecidas em ETR, e
elementos de alto componente força como Nb,
Ta, Y, etc., e que o alto conteúdo nesses
elementos está associado ao enriquecimento
supérgeno.
AGRADECIMENTOS
À FAPESP (Processos nº 08/50723-0 e 05/59203-1) e CNPq (processo nº nº304535/2011-7).
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